Un investigador de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri ha desarrollado una nueva forma de hacer crecer matrices de nanocables con un diámetro determinado, longitud y consistencia uniforme. Este enfoque para el cultivo de nanomateriales mejorará la eficiencia de varios dispositivos, incluidas las células solares y las células de combustible.

Estos nanocables semiconductores también podrían reemplazar las películas delgadas que cubren los paneles solares actuales. Los paneles actuales pueden procesar solo el 20 por ciento de la energía solar que consumen. Al aplicar los nanocables, la superficie de los paneles aumentaría y permitiría una captación y conversión de energía solar más eficiente. Los alambres también podrían aplicarse en el campo biomédico para maximizar la producción de calor en el tratamiento de la hipertermia del cáncer.

En pilas de combustible, Estas matrices de nanocables se pueden utilizar para reducir los gastos de producción al depender de catalizadores más rentables. "Mi equipo y yo esperamos reemplazar o superar el uso actual de platino y demostrar que estas matrices de nanocables son mejores catalizadores para las reacciones de reducción de oxígeno en las células". "dice el Dr. Manashi Nath, profesor asistente de química en Missouri S&T.

Los nanocables que se cultivan en nanoelectrodos modelados, son visibles solo a través de un microscopio electrónico. Nath crea las matrices de nanocables a través de un proceso que ella llama electrodeposición confinada en nanoelectrodos modelados litográficamente.

Para hacer crecer los nanocables, Nath escribe un archivo de imagen que crea un patrón para la forma y el tamaño que quiere producir. Usando litografía por haz de electrones, luego "estampa" el patrón en una matriz de polímero y los nanocables crecen aplicando corriente eléctrica a través de electrodeposición.

Nath hace crecer los nanocables en un patrón paralelo, que se asemeja a una serie de clavos que sobresalen de un trozo de madera. Un extremo se sujeta a un conductor metálico como el cobre o el oro, mientras que el otro extremo se dispara hacia afuera. Toda la estructura está rodeada por una matriz de polímero. Nath y su equipo de investigación pueden producir alambres de cualquier forma o tamaño. Para aumentar la superficie de los nanocables, Nath puede hacerlos huecos en el medio, al igual que los nanotubos de carbono que se encuentran en la óptica y la electrónica.

Los nanocables permiten que la corriente los atraviese. El polímero que no es conductor, se puede quitar para permitir que los cables se mantengan libremente y sin embargo no pierdan forma o consistencia. En la actualidad, los alambres están hechos de calcogenuros metálicos, que incluye telururo de cadmio, seleniuro de cobalto o seleniuro de hierro.